题目内容

如图所示,水平面上放有质量均为m=1kg的物块A和B(均视为质点),A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距L=0.75m.现给物块A一初速度v0使之向物块B运动,与此同时给物块B一个F=3N水平向右的力使其由静止开始运动,取g=10m/s2.求:
(1)物块B运动的加速度大小;
(2)若要使A能追上B,v0应满足什么条件?

解:(1)对B,由牛顿第二定律得:F-μ2mg=maB
解得aB=2 m/s2
即物块B运动的加速度大小为2 m/s2
(2)设物块A经过t时间追上物块B,对物块A,由牛顿第二定律得:
μ1mg=maA
xA=v0t-aAt2
xB=aBt2
恰好追上的条件为:v0-aAt=aBt
xA-xB=l
联立各式并代入数据解得:t=0.5 s,v0=3 m/s.
即若要使A能追上B,v0应不小于3m/s.
分析:(1)对B受力分析,受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列方程求解;
(2)当A、B速度相等时追上为追上的临界情况,求出恰好追上情况的速度,然后实际速度不能小于临界速度.
点评:本题是追击问题,关键是写出位移差的表达式,当位移差值等于l时,表示刚好追上;本题除可以用临界值法外,还可以用解析法、图想法分析.
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